DE739888C

DE739888C - Frequency modulation circuit

Info

Publication number: DE739888C
Application number: DET55579D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Habil Martin Kulp
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1941-05-19
Filing date: 1941-05-27
Publication date: 1943-10-07

Description

Frequenzmodulationsschaltung Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Modulation der Frequenz von elektrischem Schwingungen mittels einer Blindwiderstandsröhre.Frequency modulation circuit The invention relates to a circuit for modulating the frequency of electrical oscillations by means of a reactance tube.

Es ist bekannt, eine als Blindwiderstand (Kapazität oder Induktivität) geschaltete Röhre parallel' zum freqwenzbestimmenden Resonanzkreis einer Schwingröhre zu legen und die Frequenz der erzeugten Schwingurgen durch Änderung des Blindwiderstandes im Modulationsrhythmus zu beeinflussen. Liegt der Resonanzkreis, zu welchem die Blindwiderstandsröhre parallel geschaltet ist, im Anodenkreis der Schwingröhre, so zeigen sich Mißstände dadurch, da;ß an der Mo-du-"lationsröhre die volle Wechselspannung des Resonanzkreises liegt. Diese ist häufig so hoch, daß sie einerseits durch stärkere Belastung der Modulatiansröhre eine merkliche Wirkwiderstandskomponente und .damit unerwünschte zusätzliche Amplitudennmodulation hervorruft, andererseits, aber durch zu starken C-Betrieb eine Herab,setzung des Frequenzhubs verursacht. Legt man hingegen den Resonanzkreis mit der parallel geschalteten Blindwiderstandsröhre zwischen Steuergitter und Kathode,der Schwingröhre; um das Auftreten übermäßig hoher Wechselspannungen an der Blindwiderstandsröhre zu vermeiden, sä treten leicht Störwellen und Unstetigkeiten der Oszillatürfrequenz auf. Die. Erfindung betrifft eine Frequenzmodu-lationss,chaltung, bei welcher diese Nachteile vermieden sind.It is known one as reactance (capacitance or inductance) connected tube parallel 'to the frequency-determining resonance circuit of an oscillating tube to place and the frequency of the generated oscillating castles by changing the reactance to influence the modulation rhythm. Is the resonance circuit to which the Reactance tube is connected in parallel, in the anode circuit of the oscillating tube, grievances are shown by the fact that the full alternating voltage is applied to the modulation tube of the resonance circuit. This is often so high that it is on the one hand by stronger Load of the modulator tube a noticeable resistance component and .therewith causes unwanted additional amplitude modulation, on the other hand, but by Excessive C operation causes a reduction in the frequency deviation. On the other hand, if you put it down the resonance circuit with the reactance tube connected in parallel between the control grid and cathode, the vibrating tube; the occurrence of excessively high AC voltages To avoid at the reactance tube, interference waves and discontinuities can easily occur the oscillating door frequency. The. The invention relates to a frequency modulation, circuit, in which these disadvantages are avoided.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltung zur Modulation der Frequenz von elektrischen S,chwingungeu mittels einer Blindwider.standsröhre, bei welcher zwischen Anodie und Kathode der Schwingröhre ein auf die Mittelfrequenz abgestimmter Resonanzkreis und zwischen Steuergitter und Kathode der Schwingröhre die als Kapazität oder Induktivität geschaltete Blindwiderstandsröhre und eine dazu parallel geschaltete Induktivität solcher Größe liegen, _daß die -Induktivität zusammen mit der Blindwiders,tandsröhre einen im unmodulierten Zustand derart abgestimmten Resonanzkreis bildet, daß .die Öszillatorröhre nach Art einer Huth-Kühn-Schaltung schwingt.The invention relates to a circuit for modulating the frequency of electrical oscillations by means of a reactive resistance tube, in which between the anode and the cathode of the vibrating tube, one tuned to the medium frequency Resonance circuit and between the control grid and the cathode of the oscillating tube as a capacitance or inductance connected reactance tube and a parallel connected to it Inductance of such a size that the -inductance together with the blind counter, tandsröhre a in the unmodulated state so tuned resonance circuit forms that .the oscillator tube oscillates in the manner of a Huth-Kühn circuit.

An sich ist es bekannt, eine Frequenzmodulation mittels einer an den Gitters,ch«-iingungskreis, einer Oszillatorröhre angeschalteten Blindwiderstandsröhre vorzunehmen. Bei dieser bekannten Schaltung ist jedoch nur ein einziger Schwingungskreis an die Oszillatorröhre angeschaltet. Legt man jedoch, wie bei der Erfindung, eine an sich bekannte Schaltung mit zwei Schwingungskresen zugrunde und übt die Frequenzmodulation im Gitterkreis aus, so@ wirkt der Anodenkreis frequenzstabilisierend, vde am Schluß der Beschreibung noch näher erläutert wird.It is known per se, a frequency modulation by means of a to the Grid, circuit, a reactance tube connected to an oscillator tube to undertake. In this known circuit, however, there is only a single oscillating circuit connected to the oscillator tube. If, however, as with the invention, a a circuit known per se with two oscillation crescents and exercises frequency modulation in the grid circle, so @ the anode circle has a frequency stabilizing effect, vde at the end the description will be explained in more detail.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. In dieser bedeutet i die Schwingröhre, in deren Anoden stromkrels ein auf die Mittelfrequenz (unmodulierte Trägerfrequenz) abgestimmter Resonanzkreis 2 liegt. Zwischen dem Steuergitter 3 und der Kathode -. der Schwingröhre ist die Blindwiderstandsröhre 5 angeschlossen. Zur gleichstrommäßigen Trennung ist ein Gitterblockkondensator 6 und zur Ableitung des Steuergitters 3 ein Gitterwiderstand 7 vorgesehen. Die Blindwiderstandsröhre 5 ist zweckmäßig eine Penthode. Die Phasenverschiebung zwischen den Wechselspannungen an der Anode -8 und dem Steuergitter g der Blindwiderstandsröhre wird durch einen Kondensator io zwischen Anode und Steuergitter und einen Ohms-chen Widerstand i i zwischen Steuergitter und Kathode der Blindwiderstandsröhre sichergestellt. Um die durch die Blindwiderstandsröhre gegebene Kapazität und die zu ihr parallel liegenden Schaltkapazitäten zu einem nahezu auf die urimodulierte Trägerfrequenz abgestimmten Resonanzkreis zu ergänzen, ist der Anodenr Kathoden-Strecke der Blindwid@erstandsröhre eine zweckmäßig abstimmbar ausgebildete Induktivität 12 parallel geschaltet, über welche auch die Anodengleichspannung für die Blindwiderstandsr öhre zugeführt werden kann. Die Anfachung der Schwingröhre erfolgt in der dargestellten Schaltung über ,die Gi,tteranodenkapazität der Schwingröhre. Es ist aber selbstverständlich auch möglich, eine induktive und kapazitive Rückkopplung durch besondere Schaltelemente aus dem Anodenschwingungskreis auf den Gittersch-,vingungskreis der Schwingröhre ausyuüben. Die Modulation der in der Schaltung erzeugten'Frequenz erfolgt durch Beeinflussung der Kapazität der Badwiderstandsröhre, indem man entweder dem Steuergitter g oder dem Bremsgitter 13 der Blindwiderstandsröhre die Modulationsspannung überlagert. Die dargestellte Anordnung der Blindwiderstandsröhre erlaubt die Erzielung des größten Frequenzhubes, der für die an der Blindwiderstandsröhre auftretenden Kapazitätsänderung überhaupt möglich ist; trotzdem können im Anodenkreis der Schwingröhre hohe Schwingungsamplituden auftreten. Bei einem Versuch wurde als Schwingröhre i eine normale Triode (Type AC 2) und als Blindwiderstandsröhre 5 eine Penthode hoher Steilheit (Type FF 14.) verwendet. Für eine Wellenlänge i = 30 m erhielt der Kondensator i o eine Größe von i o pF und der Widerstand i i eine Größe von ioo Ohm. Durch Änderung der Steuergittervorspannuvg der Blindwiderstandsröhre konnte ein Frequenzhub von etwa 7oo kHz erhalten werden, wobei innerhalb eines Bereiches von 5ookHz eine ausgezeichnete Linearität zu beobachten war. Die von der Schwingröhre i abgegebene Hochfrequenzamplitude blieb über etwa drei Viertel des größten Frequenzhubes konstant und nahm darüber hinaus nur wenig ab. Die Kapazität des Anodenkreises 2 betrug 35 pF, die Induktivität 12 hatte 5,2ßHy. An Stelle einer einzigen Blindwiderstandsröhre 5 können in .an sich bekannter Weise auch mehrere parallel oder. hoch- und niederfrequent in Gegentakt geschaltete Bliridividerstandsröhren treten.An embodiment of the invention is shown in the drawing. In this, i means the resonant tube, in the anode of which there is a resonant circuit 2 tuned to the medium frequency (unmodulated carrier frequency). Between the control grid 3 and the cathode -. The reactance tube 5 is connected to the oscillating tube. A grid block capacitor 6 is provided for DC isolation, and a grid resistor 7 is provided for deriving the control grid 3. The reactance tube 5 is expediently a penthode. The phase shift between the alternating voltages at the anode -8 and the control grid g of the reactance tube is ensured by a capacitor io between the anode and control grid and an ohmic resistor i i between the control grid and cathode of the reactance tube. In order to supplement the capacitance given by the reactance tube and the switching capacitances lying parallel to it to form a resonance circuit that is almost matched to the primary modulated carrier frequency, the anode / cathode section of the reactance tube has a suitably tunable inductance 12 connected in parallel via which the anode DC voltage is also connected for the reactance tube can be fed. The fanning of the vibrating tube takes place in the circuit shown via the anode capacitance of the vibrating tube. However, it is of course also possible to exert an inductive and capacitive feedback through special switching elements from the anode oscillation circuit on the lattice oscillation circuit of the oscillating tube. The frequency generated in the circuit is modulated by influencing the capacitance of the bath resistance tube by superimposing the modulation voltage on either the control grid g or the braking grid 13 of the reactance tube. The illustrated arrangement of the reactance tube enables the greatest frequency swing to be achieved that is even possible for the change in capacitance occurring at the reactance tube; nevertheless, high oscillation amplitudes can occur in the anode circuit of the oscillating tube. In one experiment, a normal triode (type AC 2) was used as the oscillating tube i and a penthode with a high slope (type FF 14.) was used as the reactance tube 5. For a wavelength i = 30 m, the capacitor io got a size of io pF and the resistor ii got a size of 100 ohms. By changing the control grid bias of the reactance tube, a frequency deviation of about 700 kHz could be obtained, with excellent linearity being observed within a range of 50 Hz. The high-frequency amplitude emitted by the vibrating tube i remained constant over about three quarters of the largest frequency deviation and, beyond that, only decreased slightly. The capacitance of the anode circuit 2 was 35 pF, the inductance 12 had 5.2 [beta] Hy. Instead of a single reactance tube 5, several parallel or. high and low frequency push-pull connected Bliridivideausröhren step.

Ein besonderer Vorteil der -beschriebenen Schaltung ist die' Stabilisierung der mittleren Trägerfrequenz. Zwischen den Eigenfrequenzen des Anoden- und des, Gitterkreises der Schwingröhre besteht eine Bindung in der Weise, daß sich die Frequenz der erzeugten Schwingungen nach dem stabileren von, diesen beiden richtet. Der stabilere Kreis ist aber ohne weiteres der Anodenkreis, weil er die größere Scheinleistung führt bzw.- läßt sich eine, stabilisierende Wirkung dadurch fördern, daß er dämpfungsarm, z. B. als Topfkreis oder als Paralleldrahtre.sonator ausgebildet wird. Mit Erhöhung der Stabilität ist allerdings eine Verminderung des maximal erzielbaren Hubs verbunden.A particular advantage of the circuit described is the stabilization the mean carrier frequency. Between the natural frequencies of the anode and the The lattice circle of the vibrating tube is bound in such a way that the frequency of the generated vibrations is directed towards the more stable of these two. The more stable However, the circle is without further ado the anode circle because it has the greater apparent power leads or - can a stabilizing effect be promoted by the fact that it has low attenuation, z. B. is designed as a pot circle or as a Paralleldrahtre.sonator. With increase the stability is, however, associated with a reduction in the maximum achievable stroke.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Circuit for modulating the frequency of electrical Oscillations by means of a reactance tube controlled by the modulation voltages, characterized in that between the anode and the cathode of the Sch,% 7 "ingröhre on the center frequency (urimodulated carrier frequency) tuned resonance circuit and between control jitter and cathode of the vibrating tube at least one as a capacitance or inductivity connected reactance tube and a parallel to it switched Inductance are of such a size that this inductance together with the capacitance or inductance of the reactance tube (s) and the circuit capacitance one In the unmodulated state, the resonance circuit is almost tuned to the mean frequency forms. z. Circuit according to Claim r, characterized in that the reactance tube the voltage is supplied via the inductance. 3. Circuit according to claim r, characterized in that the resonance circuit connected to the anode has a low damping effect is designed in particular as a pot circle or as a parallel wire resonator.